Synthese von Galaktosyl‐Queuosin und Verteilung von hypermodifizierten Q‐Nukleosiden in Mausgeweben

Abstract

Queuosin (Q) ist ein hypermodifiziertes RNA‐Nukleosid, welches in tRNAHis, tRNAAsn, tRNATyr und tRNAAsp vorkommt. Es befindet sich an der Wobble‐Position der tRNA‐Antikodonschleife und kann sowohl mit U‐ als auch mit C‐Basen interagieren, welche sich an der entsprechenden Position der passenden mRNA‐Kodons befinden. In höheren Eukaryoten, einschließlich des Menschen, wird die Q‐Base in tRNATyr und tRNAAsp aus noch unbekannten Gründen durch einen Galaktose‐ bzw. Mannoserest weiter modifiziert. Die biologische Bedeutung dieser zusätzlichen Modifikation, sowie der Stoffwechselweg, über den die Zuckermodifikation mit der Bildung und dem Einbau von Q zusammenhängt, ist unbekannt. Wir berichten hier über die erste Totalsynthese des hypermodifizierten Nukleosids Galaktosyl‐Queuosin (galQ). Unter Verwendung des von uns synthetisierten Standards konnten die absoluten Mengen der Nukleoside der Q‐Familie nicht nur in sechs verschiedenen Organen von neugeborenen und ausgewachsenen Mäusen, sondern darüber hinaus auch in menschlichen zytosolischen tRNAs bestimmt werden. Unsere Synthese erlaubt nun eine detailliertere Analyse der biologischen Funktion der Q‐Nukleosid‐Familie.